ナノファイバートラップ中の個数制御された原子・分子を用いた少数多体系物理の研究

利用纳米纤维陷阱中受控原子和分子数量进行少多体物理研究

基本信息

批准号：
14J02311
负责人：
加藤真也
金额：
$ 7.49万
依托单位：
Waseda University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

前年度に引き続き、ナノファイバートラップを用いた実験を行った。とりわけ、課題であった少数多体系物理の探求に向けて、複数の実験装置を協調動作させる必要から、今年度の大きな部分を複数の装置開発およびそれらの協調動作に向けた新規システムの開発にあてた。ナノファイバートラップに関する実験技術も、従来の光トラップに比べ開発されて日も浅い中で、様々な工夫を追加しこれまでよりも多くの原子をトラップ、光と相互作用させることに成功した。さらに、十分高性能なナノファイバーを超高真空槽内に設置し、先のナノファイバートラップと組み合わせる最先端の装置を２台作製した。それぞれのナノファイバートラップとファイバーブラッググレーティングと呼ばれる光ファイバーに直接埋め込まれたミラーを組み合わせ、光共振器を構成、それらとレーザー冷却システムを統合し、原子と共振器中の電磁場との結合を評価した。その結果として作製した２台ともで原子と共振器が結合している様子を観測した。これらの新規立ち上げした装置で今後の実験に耐えうる性能を確認した点は将来の発展を考えても大変重要な成果といえる。また、本研究のように複数台の独立したレーザー冷却システムを協調動作させる実験は世界的に見てもあまり例がなく、それらを踏まえても開発段階として十分な成果をあげられたと判断している。さらにそれらに加え、旧来の装置でのイッテルビウム原子の特性を活かした成果に関する論文も受理され、今後の発展的な実験に向けて着実に成果を上げたと言える。

从上一年开始，进行了使用纳米纤维陷阱的实验。特别是，为了探索少数族裔多重系统物理学的探索，这是一个挑战，我们需要协调多个实验设备，因此本财政年度的主要部分是在开发多个设备并开发旨在合作运营的新系统。与常规光学陷阱相比，已经开发了纳米纤维陷阱的实验技术，并且已经添加了其他各种独创性，以使更多的原子与光捕获和相互作用。此外，通过在超高真空室中安装足够高性能的纳米纤维来制造两个最先进的设备，以将它们与上面的纳米纤维陷阱相结合。将每个纳米纤维陷阱与直接嵌入在称为纤维bragg光纤的光纤中的镜子组合在一起，形成光学谐振器，与激光冷却系统集成，并评估原子和谐振器中电磁场的偶联。结果，观察到两个制造的单元均与原子和谐振器结合。这些新推出的设备证实了可以承受未来实验的性能，即使考虑到未来的发展，也是一个非常重要的结果。此外，像这项研究这样的实验在全球范围内很少见到多个独立的激光冷却系统，即使考虑到这些研究，我们都认为在开发阶段可以取得足够的结果。除此之外，还接受了一篇关于利用传统设备中Ytterbium原子特性的结果的论文，可以说，在未来的发展实验中，结果稳步实现。